DE29811504U1 - Vorrichtung zur Erzeugung eines feinen Ölnebels - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung eines feinen ÖlnebelsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines feinen Ölnebels, insbesondere zur Schmierung
von Werkzeugen bei der Zerspanung, umfassend eine Zerstäuberkammer, in die eine Öl und Luft unter Druck führende
Zuleitung mündet, eine innerhalb der Zerstäuberkammer angeordnete Zerstäuberdüse am Ende der Zuleitung und eine
Ausgangsleitung für den Transport des in der Kammer erzeugten Aerosols zum Ort seiner Applikation.
Die Erfindung richtet sich insbesondere auf eine Vorrichtung, mit der ein wie Rauch erscheinender Ölnebel erzeugt
wird, mit dem die sogenannte Minimalschmierung von Werkzeugen und Werkstücken bei der Bearbeitung letzterer
geschmiert werden. Ein bevorzugter Anwendungsbereich ist die innere Minimalmengenschmierung durch die Maschinenspindel
von Werkzeugmaschinen.
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Bei der Applikation derartiger Ölnebel mit minimalster Ölkonzentration ist es besonders wichtig, daß das Öl in der
Luft extrem, d.h. mikroskopisch fein verteilt ist. Nur dann kann zuverlässig gewährleistet werden, daß der Ölnebel zur
Werkstück- und Werkzeugschmierung ausreicht, sich aber nicht in nachteiliger Weise dort niederschlägt.
Durch offenkundige Vorbenutzung ist eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekanntgeworden. Sie
baut auf einem Öltank auf, in der Weise, daß die Zerstäuberkammer oberhalb eines Öltanks, mittels eines Trennblechs
von ihm getrennt, angeordnet ist. An der Unterseite des Öltanks wird Öl von einer Kolbenpumpe gefördert, die Öl und
Luft über eine konzentrische Doppelschlauchleitung der über dem Öltank befindlichen Wirbelkammer unter einem Druck von
ca. 6-10 bar zugeführt. Im Innern der Wirbelkammer mündet
die Leitung in eine Zerstäuberdüse mit ca. 1,8 mm Düsen-&phgr;.
Das unter Einfluß des hohen Luftdrucks zerstäubte Öl gelangt als Nebel in eine in die Wirbelkammer mündende Ausgangsleitung
und wird über Schlauch- und/oder Rohrleitungen dem Ort der Applikation, insbesondere an das Werkzeug einer
Werkzeugmaschine, zugeführt.
Das zwischen dem Öltank und der Wirbelkammer angeordnete Trennblech schließt nicht dicht mit der Wandung des
Systems ab, so daß sich in der Wirbelkammer niedergeschlagene Tropfen oder ein Ölfilm zur weiteren Verwendung im
darunter befindlichen Öltank wieder sammeln können.
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Mit der bekannten Vorrichtung läßt sich ein sehr feiner Ölnebel unter sparsamer Verwendung von Öl erzeugen,
der für zahlreiche Anwendungsfälle durchaus akzeptabel ist.
Die vorliegende Erfindung strebt jedoch eine weitere Verbesserung der Ölnebelerzeugung in der Weise an, daß sich
mit noch höherer Sicherheit und Zuverlässigkeit ein Ölnebel mit darin äußerst fein und homogen verteilten Ölpartikeln
erzeugen läßt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe im wesentlichen mit den Merkmalen des Anspruches 1 und ist dementsprechend
dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberkammer an einer von der Zerstäuberdüse entfernten Stelle eine Verbindung zu
einer zweiten Kammer aufweist und daß die Ausgangsleitung in die zweite Kammer hineingeführt ist und sich annähernd
über deren gesamte Länge hinwegerstreckt.
Zweckmäßige Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes
und weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das wesentliche Prinzip der Erfindung besteht darin,
den in der Zerstäuberkammer erzeugten Ölnebel durch eine
zweite Kammer zu schicken, in der die Möglichkeit besteht, daß die in der Zerstäuberkammer erzeugten kleinen Ölpartikel
noch weiter aufgespalten, d.h. in ihrer Größe verrin-
. gert werden und daß unerwünscht große Ölpartikel während der Aufbereitung des Ölnebels mit hoher Zuverlässigkeit
ausgeschieden werden.
ACCULUBE Manufacturing.
Um dies zu erreichen, stellt die zweite, stromabwärts der Zerstauberkammer zugeordnete Kammer sicher, daß der in
der Zerstauberkammer erzeugte Ölnebel nicht sofort in die Ausgangsleitung eintritt, sondern zunächst die zweite Kammer
durchlaufen muß. Nur kleine, insbesondere schwebefähige Ölpartikel können auf diese Weise in die Ausgangsleitung
eintreten, wohingegen sich schwerere Partikel in der zweiten Kammer sammeln oder sich an deren Wänden niederschlagen.
Die der Erfindung entsprechende Vorrichtung läßt sich außerdem besonders kompakt bauen, womit ein zusätzlicher
Vorteil erzielt ist. Insbesondere ist die Vorrichtung zur Erzeugung des feinen Ölnebels nicht in körperlich fester
Zuordnung zu einem Öltank und an dessen Dimensionen gebunden, sondern als selbständige Einheit der Gesamtvorrichtung,
die außer dem Öltank oder Ölvorratsbehälter die zur Druckerzeugung erforderliche Pumpe sowie die zugehörigen
Schlauch- und/oder Rohrleitungen sowie ein Apparategehäuse umfaßt.
Im übrigen versteht sich die Erfindung am besten anhand der nachfolgenden detaillierten Erläuterung eines in
der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung zur Erzeugung eines feinen Ölnebels und ihrer
wesentlichen Teile in etwa natürlichem Maßstab.
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Die insgesamt mit 1O bezeichnete Vorrichtung umfaßt eine erste Kammer 11 und eine fluidleitend damit verbundene
zweite Kammer 12. Beide Kammern 11 und 12 sind langgestreckt
und weisen jeweils einen in Relation zu ihrer Länge relativ kleinen Querschnitt auf.
Die erste Kammer 11 - im nachfolgendes
"Zerstäuberkammer" genannt - dient der Erzeugung eines Ölnebels 13. An der in der Zeichnung oberen Stirnseite der
Zerstäuberkammer 11 mündet eine mit 14 bezeichnete Zuleitung,
die Öl in geringer Menge und Luft in großer Menge unter einem relativ hohen Druck von ca. 6-10 bar führt.
Das nicht dargestellte Ende der Zuleitung 14 steht mit einer Pumpe, z.B. einer frequenz- und hubgesteuerten Kolbenpumpe,
in Verbindung, die Luft fördert sowie Öl aus einem ebenfalls nicht dargestellten Ölvorratsbehälter.
Das wie ersichtlich in die Zerstäuberkammer 11 mündende
Ende der Zuleitung 14 umfaßt eine Zerstäuberdüse 15.
Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist diese Zerstäuberdüse 15 eine Vielzahl von Austrittsöffnungen
bzw. Austrittskanälen - z.B. sechs - sehr geringen Durchmessers auf.
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Mit den in der Zeichnung von Punkten durchsetzten Schar von Linien soll der unter Druck aus der Zerstäuberdüse
15 austretende Strahl 16 bezeichnet sein, der sich aus Luft und Öl zusammensetzt, wobei die herausgepreßte Luft
das Öl in möglichst kleine Partikel spaltet, bis im unteren
• ·
ACCULUBE Manufacturing,
Bereich der Vorrichtung der mit 13 bezeichnete Ölnebel vorliegt .
Wie bereits kurz erwähnt, ist die Zerstauberkammer 11
mit der zweiten Kammer 12 verbunden. Diese Verbindung, z.B.
in Form eines Röhrchens oder zweier miteinander fluchtenden Bohrungen in den Kammerwandungen, ist in der Zeichnung mit
17 bezeichnet. Diese Verbindung 17 befindet sich nahe an,
jedoch vor dem unteren Ende der Zerstauberkammer 11. Damit
wird erreicht, daß das feinste Ölpartikel beinhaltende Aerosol aus der Zerstauberkammer 11 über die Verbindung 17
in die zweite Kammer 12 eintreten kann - was durch den gekrümmten Pfeil angedeutet ist - während sich Ölpartikel,
die für einen solchen Transport zu schwer sind oder an den Wandungen der Zerstäuberkammer 11 anhaftendes Öl weiter
nach unten zum Boden der Zerstäuberkammer 11 hin absetzen
kann, in den eine Ölsammelleitung 18 mündet.
Die Ölsammelleitung 18 dient zugleich als Rückführleitung für abgeschiedenes Öl in den nicht dargestellten
Ölvorratsbehälter, aus dem das in die Zuleitung 14 zu fördernde Öl bevorratet wird.
In die zweite Kammer 12 taucht das z.B. als Röhrchen
ausgeführte Ende einer Ausgangsleituncj 19 ein, die dazu
dient, das in ihr geführte Aerosol 20 der Stelle der Applikation zuzuführen.
Wie die Zeichnung weiterhin zeicjt, durchgreift die Ausgangsleitung 19 die zweite Kammer 12 fast der gesamten
Länge nach. Dadurch wird erreicht, daß der Ölnebel 13 eben-
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falls den Weg über die zweite Kammer 12 nehmen muß, ehe er
in die mit 19a bezeichneten Mündung der Ausgangsleitung 19 eintreten kann. Damit wird gewährleistet, daß nochmals eine
Selektion zwischen sehr leichten Ölschwebeteilchen und schwereren Ölpartikeln erfolgt und nur allerkleinste Ölpartikel
innerhalb des Ölnebels über die Ausgangsleitung 19 dem Werkstück bzw. Werkzeug zugeführt werden können. Schwerere
Teilchen oder solche, die bei der Bewegung des Ölnebels 13 durch die zweite Kammer 12 hindurch keine weitere
Aufspaltung mehr erfahren haben, können sich an den Wänden der zweiten Kammer 12 niederschlagen oder sich an deren
Boden ansammeln und letztlich über die Verbindung 1 7 in die Ölsammel- bzw. Ölrückführleitung 18 zurück gelangen.
. Wie die Darstellung des Ausführungsbeispiels weiterhin zeigt, erstreckt sich die Ausgangsleitung 19 innerhalb der
zweiten Kammer 12 in deren Längsrichtung, und zwar zentral in der Kammermitte. Daraus resultiert der Vorteil, daß der
die zweite Kammer 12 transportierte Ölnebel mit beachtlichen Flächen in Berührung gelangen kann,, die von der Innenwand
der Kammer 12 und dem Außenmantel der Leitung 19 gebildet werden, so daß die Wahrscheinlichkeit, daß größere
Ölpartikel hier anhaften bleiben, erhöht wird.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß an die zweite Kammer 12 noch ein Manometer 21 angeschlossen ist,
welches durch Überwachung des Betriebsdrucks eine Kontrolle über den ordnungsgemäßen Betrieb oder Störungen der Vorrichtung
gestattet..
ACCULUBE Manufacturing .Grabs ..!.·"·«'
Wie die Figur weiterhin veranschaulicht, sind die beiden Kammern 11 und 12 gleich groß und unmittelbar nebeneinander
blockartig zu einer kompakten Einheit verbunden.
Die bevorzugte Betriebslage der dargestellten Vorrichtung entspricht der Zeichnung, d.h., Öl und Luft münden von
oben her in die Zerstauberkammer 11 ein, und der über die
Verbindung 17 von der Zerstauberkammer 11 in die zweite
Kammer 12 eintretende Ölnebel 13 steigt in der zweiten Kammer
12 von unten nach oben, so daß in gewissem Umfange auch die Schwerkraft einen positiven Einfluß auf die Erzeugung
höchst fein verteilten Öles im Ölnebel innerhalb der Kammer 12 ausüben kann.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung auch dann zufriedenstellend arbeitet, wenn sie statt - wie
dargestellt senkrecht - horizontal betrieben wird, insbesondere in der Weise, daß die Zerstauberkammer 11 unterhalb
der zweiten Kammer 12 angeordnet ist. Um in einem solchen Fall eine sichere Ölabscheidung aus der Zerstauberkammer 11
zu erhalten, wird dann allerdings die Ölsammelleitung 18 nicht an der schmalen Stirnseite der Zerstauberkammer 11,
sondern an deren Boden anzuordnen sein, der dann von einer Längswand definiert ist.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Erzeugung eines feinen Ölnebels, insbesondere zur Schmierung von Werkzeugen bei der Zerspanung,
umfassend eine Zerstäuberkammer, in die eine Öl und Luft unter Druck führende Zuleitung mündet, eine innerhalb
der Zerstäuberkammer angeordnete Zerstäuberdüse am Ende der Zuleitung und eine Ausgangsleitung für den Transport des in
der Kammer erzeugten Aerosols zum Ort seiner Applikation, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberkammer (11) an
einer von der Zerstäuberdüse (15) entfernten Stelle eine Verbindung (17) zu einer zweiten Kammer (12) aufweist und
daß die Ausgangsleitung (19) in die zweite Kammer (12) hineingeführt ist und sich annähernd über deren gesamte Länge
hinwegerstreckt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberkammer (11) einen im Verhältnis zu
ihrer Länge kleinen Querschnitt aufweist, daß die Zuleitung
(14) im wesentlichen in Längsrichtung der Zerstäuberkammer (11) in diese mündet und daß die Verbindung (17) mit der
zweiten Kammer (12) nahe dem der Zerstäuberdüse (14) entfernten
Ende der Zerstäuberkammer (11) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Zerstäuberkammer
(11) eine Ölsammelleitung (18) angeschlossen ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüehe,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (12) parallel zu der Zerstäuberkammer (11) neben dieser angeord-
ACCULUBE Manufacturing.
net ist und daß sich die Ausgangsleitung (19) vom Ende der zweiten Kammer (12) in Richtung zu der Seite erstreckt, an
der die Zuleitung (14) in die Zerstäuberkammer (11) mündet.
5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (14) in die Zerstäuberkammer (11) einerseits und die Ausgangsleitung
(19) in der zweiten Kammer (12) andererseits im wesentlichen in der Längsmitte der jeweiligen Kammer (11; 12) angeordnet
sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauf folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (17)
zwischen den beiden Kammern (11; 12) miteinander fluchtende
Bohrungen in angrenzenden Kammerwänden umfaßt.
7. Vorrichtung Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (11; 12) im wesentlichen von gleicher
Größe sind und deckungsgleich neben- bzw. übereinander liegend zu einer kompakten Gesamtvorrichtung (10) zusammengefaßt
sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der auf ihn folgenden, daß die Zerstäuberdüse (15) eine Mehrzahl
kleinstquerschnittiger Düsensöffnungen aufweist.
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